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文档简介
1、计算机组成原理试题一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在题干前面的括号内。)1 .为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C)。A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址2 .某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是(C)。A64KB32KBC32KD16KB3 .某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是(C)。A.21B.17C.19D.204 .指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。A.实现存储程序和程序控制B.可以直接访问外存C.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵
2、活性D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度5 .寄存器间接寻址方式中,操作数处在(B)。A.通用寄存器B.贮存单元C.程序计数器D.堆栈6 .RISC是(A)的简称。A.精简指令系统计算机B.大规模集成电路C.复杂指令计算机D.超大规模集成电路7CPU响应中断的时间是_C。A.中断源提出请求;B.取指周期结束;C.执行周期结束;D.间址周期结束。8常用的虚拟存储器寻址系统由A_两级存储器组成。A.主存一辅存;B.Cache一主存;C.Cache辅存;D.主存一硬盘。9DMA访问主存时,让CPU处于等待状态,等DMA的一批数据访问结束后,CPU再恢复工作,这种情况称作_A。A.停止CPU访问
3、主存;B.周期挪用;C.DMA与CPU交替访问;D.DMA。10浮点数的表示范围和精度取决于_C。A阶码的位数和尾数的机器数形式;B阶码的机器数形式和尾数的位数;C.阶码的位数和尾数的位数;D.阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。11中断向量可提供_C_。A被选中设备的地址;B传送数据的起始地址;C.中断服务程序入口地址;D.主程序的断点地址。12加法器采用先行进位的目的是C_。A.优化加法器的结构;B.节省器材;C.加速传递进位信号;D.增强加法器结构。13在独立请求方式下,若有N个设备,则B_。A.有一个总线请求信号和一个总线响应信号;B.有N个总线请求信号和N个总线响应信号;C.有一个总
4、线请求信号和N个总线响应信号;D.有N个总线请求信号和一个总线响应信号。14主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是_A_。A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题;B.扩大主存容量;C.既扩大主存容量,又提高了存取速度;D.扩大辅存容量。15 .在计数器定时查询方式下,若计数从0开始,则A。A.设备号小的优先级高;B.每个设备使用总线的机会相等;C.设备号大的优先级高。16 .Cache的地址映象中,若主存中的任一块均可映射到Cache内的任一块的位置上,称作B。A.直接映象;B.全相联映象;C.组相联映象。17 .直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入A。A.PC;B.地址寄存
5、器;C.累加器;D.ACC。18 .响应中断请求的条件是_B。A.外设提出中断;B.外设工作完成和系统允许时;C.外设工作完成和中断标记触发器为“1”时。D.CPU提出中断。19 .主机与设备传送数据时,采用_A,主机与设备是串行工作的。A.程序查询方式;B.中断方式;C.DMA方式;D.通道。20. 一个节拍信号的宽度是指_C。A.指令周期;B.机器周期;C.时钟周期;D.存储周期。二、填空题(共20分,每空1分)1 .在DMA方式中,CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存,它们是停止CPU访问主、周期挪用和DMA和CPU交替访问主存。2 .设浮点数阶码为8位(含1位阶符),尾数
6、为24位(含1位数符),则32位二讲制补他浮点规格化数对应的十讲制直俏范围是:最大正数为2127(1-223),最小正数为2-129,最大负数为2128(-21-223),最小负数为-2127o3 、虚拟存储器中常用的存储管理方式有页式虚拟存储,段式虚拟存储,_段页式虚拟存储。4 .在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中,假设四个过程段的时间分别是Ti=60ns、T2=50ns、T3=90ns、T4=80ns。则加法器流水线的时钟周期至少为_90nso如果采用同样的逻辑电路,但不是流水线方式,则浮点加法所需的时间为_280ns_。5 .系统总线按传输信息的不同分为地址总线、数据、_控制三大类。
7、6 .半导体SRAM靠触发器存储信息,半导体DRAM靠_电容存储信息。7 .动态RAM的刷新方式通常有>>集中分散异步三种。8 .CPUtt直接访问cache和主存,但不能直接访问磁盘和光盘。二、判断题(判断下列各题的正误。对的打,错的打“X”。每题1分,计10分)1、存储单元是存放一个二进制信息的存贮元。x2、主程序运行时何时转向为外设服务的中断服务程序是预先安排好的。x3、时序电路用来产生各种时序信号,以保证整个计算机协调地工作。V4、引入虚拟存储系统的目的是提高存储速度。X5、DMA方式进行外设与主机交换信息时,不需要向主机发出中断请求。X6、CPU以外的设备都称外部设备。X
8、7、奇偶校验可以纠正代码中出现的错误。X8、用微指令的分段译码法设计微指令时,需将具有相斥性的微命令组合在同一字段内。9、CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的,存储容量与越大,访问存储器所需的时间越长。X10、一个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行。X四、名词解释(每题2分,共10分)1、存储程序的工作方式:将计算机需进行的工作事先编写成程序,存入计算机中,运行程序时计算机自动进行工作。2、高速缓冲存储器:介于CPU与主存之间,速度较快、容量较小、价格较贵的存储器,引入CACHE的目的是提高存储系统的速度。3、程序中断的工作方式:在CPU运行主程序时,接受到非预期的中
9、断请求,CPU暂停现行工作转向为中断请求服务,待服务完毕后回到住程序继续执行。4、系统总线:连接机器内部各大部件的信息公共通道。5、微程序:用于解释机器指令的若干条微指令的有序集合。6、 (磁盘的)数据传输率:单位时间传送的二进制信息的字节数。7、 DMA方式:单位时间传送的二进制信息的字节数。8、随机存取方式:一定的硬件和一定的软件组成的有机整体。五、简答题(每小题5分,共30分)1、说你认为计算机系统中的硬件和软件在逻辑功能等价吗?为什么?答:软件与硬件的逻辑功能是等效的,但性能不相同。2、什么是运算器?它的主要由哪几个功能部件组成?答:运算器是进行算术逻辑运算的部件。它主要由加法器、通用
10、寄存器、标志寄存器等部件组成。3、与RAM相比ROM有何特点?答:ROM掉电后信息不会丢失,但其中的信息只能读不能随便写。4、与程序中断控制方式相比DMA控制方式有何特点?答:速度快。响应快、优先级高、处理快、无须现场保护和现场的恢复。但是应用范围没有程序中断控制方式广。5、微程序控制的基本思想是:把指令执行所需要的所有控制信号存放在控制存储器中,需要时从这个存储器中读取,即把操作控制信号编成微指令,存放在控制存储器中。一条机器指令的功能通常用许多条微指令组成的序列来实现,这个微指令序列称为微程序。微指令在控制存储器中的存储位置称为微地址。6、同种类的外设部设备接入计算机系统时,应解决哪些主要
11、问题?答:数据格式、地址译码、控制信息的组织和状态信息的反馈。7、中断接口一般包含哪些基本组成?简要说明它们的作用。答:地址译码。选取接口中有关寄存器,也就是选择了I/O设备;命令字/状态字寄存器。供CPU输出控制命令,调回接口与设备的状态信息;数据缓存。提供数据缓冲,实现速度匹配;控制逻辑。如中断控制逻辑、与设备特性相关的控制逻辑等。8、加快中央处理器与主存之间传输信息的措施有哪些?六、综合题1、设X=26/32,Y=-15/32,采用二进制变形补码计算X+Y补=?并讨论计算结果。解:设X=26/32,Y=-15/32,采用二进制变形补码计算X+Y补=?并讨论计算结果。解:X=0.11010
12、Y=-0.01111X+Y补=0.010111无溢出2、X=00110011,Y=10011110,求XAY=?XVY=?解:XAY=00010010XVY=101111113、设有一个具有12位地址和4位字长的存储器,问:(1)该存储器能存储多少字节信息?(2)如果存储器由1KX1位RAM芯片组成.需要多少片?(3)需要地址多少位作为芯片选择?(4)试画出该存储器的结构图。解:设有一个具有12位地址和4位字长的存储器,(1)该存储器能存储2K字节信息。(2)如果存储器由1KX1位RAM芯片组成.需要16片。(3)需要地址2位作为芯片选择。( 4) (图略)4.某机字长16位,内存总容量为25
13、6KW,其中ROM占地址范围为00000HOFFFFH,其余地址空间为RAM。请用如下存贮芯片为该机设计一个存储器:(1) ROM、RAM的容量各为多少?(2) 该主存的地址线、数据线各为多少根?(3) 用容量为32K*16的ROM芯片和64K*16的RAM芯片构成该存储器,需要RAM和ROM芯片各几片?(4) 画出存储器结构及其与CPU连接的逻辑框图解:(1) ROM64KRAM192K(2) 数据线有16根,地址线有18根。(3) 需ROM2片,需RAM3片。(4) (图略)(5) 么是CPU?CPU主要由哪些寄存器级的部件组成?CPU是计算机中进行算术逻辑运算和指挥协调机器各大部件工作的
14、部件。IR、PSW、GR、ALU、PC等。(图略)(6) 出单总线CPU内部框图(寄存器级),拟出加法指令ADDR1,(R2)的读取与执行流程。源寻址方式采用寄存器间址方式。五放计超供25分)1.(10分)PC-MARPC+KPCDBUS-MDR-1RRMARDBUAMDRtYRi+Y-ZZ+瓦评分邮分流程5分计算机组成原理试题(一)选择题(共20分,每题1分)1零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,它的操作数来自。A立即数和栈顶;B暂存器;C.栈顶和次栈顶;D累加器。2可区分存储单元中存放的是指令还是数据。A存储器;B运算器;C.控制器;D用户。3所谓三总线结构的计算机是指。A地址线、
15、数据线和控制线三组传输线。BI/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线;CI/O总线、主存总线和系统总线三组传输线;D设备总线、主存总线和控制总线三组传输线。4某计算机字长是32位,它的存储容量是256KB,按字编址,它的寻址范围是。A128K;B64K;C64KB;D128KB。5主机与设备传送数据时,采用,主机与设备是串行工作的。A程序查询方式;B中断方式;CDMA方式;D通道。6在整数定点机中,下述第种说法是正确的。A原码和反码不能表示-1,补码可以表示-1;B三种机器数均可表示-1;C.三种机器数均可表示-1,且三种机器数的表示范围相同;D三种机器数均不可表示-1。7变址寻址方式中,操
16、作数的有效地址是。A基址寄存器内容加上形式地址(位移量);B程序计数器内容加上形式地址;C.变址寄存器内容加上形式地址;D以上都不对。8向量中断是。A外设提出中断;B由硬件形成中断服务程序入口地址;C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址D以上都不对。9一个节拍信号的宽度是指。A指令周期;B机器周期;C时钟周期;D存储周期。10将微程序存储在EPROM中的控制器是控制器。A静态微程序;B毫微程序;C.动态微程序;D微程序。11隐指令是指。A操作数隐含在操作码中的指令;B在一个机器周期里完成全部操作的指令;C.指令系统中已有的指令;D指令系统中没有的指令。12当用一个16位的
17、二进制数表示浮点数时下列方案中第种最好。A阶码取4位(含阶符1位)尾数取12位(含数符1位);B阶码取5位(含阶符1位)尾数取11位(含数符1位);C.阶码取8位(含阶符1位),尾数取8位(含数符1位);D阶码取6位(含阶符1位)尾数取12位(含数符1位)。13DMA方式。A既然能用于高速外围设备的信息传送也就能代替中断方式;B不能取代中断方式;C.也能向CPU请求中断处理数据传送;D内无中断机制。14在中断周期中由将允许中断触发器置“0”。A关中断指令;B机器指令;C.开中断指令;D中断隐指令。15在单总线结构的CPU中连接在总线上的多个部件。A某一时刻只有一个可以向总线发送数据并且只有一个
18、可以从总线接收数据;B某一时刻只有一个可以向总线发送数据但可以有多个同时从总线接收数据;C可以有多个同时向总线发送数据并且可以有多个同时从总线接收数据;D可以有多个同时向总线发送数据但可以有一个同时从总线接收数据。16三种集中式总线控制中方式对电路故障最敏感。A链式查询;B计数器定时查询;C.独立请求;D.以上都不对。17 .一个16Kx8位的存储器,其地址线和数据线的总和是。A. 48;B. 46;C. 17;D. 22.18 .在间址周期中,。A.所有指令的间址操作都是相同的;B.凡是存储器间接寻址的指令,它们的操作都是相同的;C.对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址的指令,它们的操作是不同
19、的;D.以上都不对。19 .下述说法中是正确的。A. EPROM是可改写的,因而也是随机存储器的一种;B. EPROM是可改写的,但它不能用作为随机存储器用;C. EPROM只能改写一次,故不能作为随机存储器用;D. EPROM是可改写的,但它能用作为随机存储器用。20 .打印机的分类方法很多,若按能否打印汉字来区分,可分为。A.并行式打印机和串行式打印机;B.击打式打印机和非击打式打印机;C.点阵式打印机和活字式打印机;D.激光打印机和喷墨打印机。二、填空(共20分,每空1分)1 .设浮点数阶码为8位(含1位阶符),尾数为24位(含1位数符),则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范
20、围是:最大正数为,最小正数为,最大负数为,最小负数为。2 .指令寻址的基本方式有两种,一种是寻址方式,其指令地址由给出,另一种是寻址方式,其指令地址由给出。3 .在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中,假设四个过程段白时间分别是T1=60ns、T2=50ns、T3=90ns、T4=80ns。则加法器流水线的时钟周期至少为。如果采用同样的逻辑电路,但不是流水线方式,则浮点加法所需的时间为。4 .一个浮点数,当其尾数右移时,欲使其值不变,阶码必须。尾数右移1位,阶码。5 .存储器由m(m=1,2,4,8)个模块组成,每个模块有自己的和寄存器,若存储器采用编址,存储器带宽可增加到原来的倍。6 .按序
21、写出多重中断的中断服务程序包括、和中断返回几部分。三、名词解释(共10分,每题2分)1 .微操作命令和微操作2 .快速缓冲存储器3 .基址寻址4 .流水线中的多发技术5 .指令字长四、计算题(5分)设机器数字长为8位(含1位符号位),设A=&,B=13计算AB补并还原成6432'真值。五、简答题(共20分)1 .异步通信与同步通信的主要区别是什么,说明通信双方如何联络。(4分)2 .为什么外围设备要通过接口与CPU相连?接口有哪些功能?(6分)六、问答题(共15分)1.设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。图中W是写控制标志,R是读控制标志,R1和R2是暂存器。(8分)(
22、1)假设要求在取指周期由ALU完成(PC)+1-PC的操作(即ALU可以对它的一个源操作数完成加1的运算)。要求以最少的节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。(2)写出指令ADD#a(#为立即寻址特征,隐含的操作数在ACC中)在执行阶段所需的微操作命令及节拍安排。2.DMA接口主要由哪些部件组成?在数据交换过程中它应完成哪些功能?画出DMA工作过程的流程图(不包括预处理和后处理)七、设计题(10分)GGG为-“设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用套:作访存控制信号(低电平有效),用WR作读写控制信号(高电平为读,低电平为写)。现有下列芯片及各种门电路(门电路自定),如图所示。画出CP
23、U与存储器的连接图,要求:(1)存储芯片地址空间分配为:最大4K地址空间为系统程序区,相邻的4K地址空间为系统程序工作区,最小16K地址空间为用户程序区;(2)指出选用的存储芯片类型及数量;(3)详细画出片选逻辑。AoAm-ocsROMPD/ProgrA kAo一 GiY7幻 GaY6一 C一 B-aY074138译码器ROM: 2Kx 8位8K 8位 X32K 8位 XRAM: 1KX4位2K 8位 X8K 8位 X16K 1位 X4K 4位 Xgi ,gza,gzb为控制端C, B, A为变量控制端Y7Y0为输出端(1)主存地址空间分配:6000H67FFH为系统程序区;6800H6BFF
24、H为用户程序区。(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片?(3)详细画出存储芯片的片选逻辑图。DnDo计算机组成原理试题答案(一)20 分,每题1 分)1 C2 C3 B4 B5 A8 C9C10A11D12B15 B16A17D18C19B二、填空(共20 分,每空1 分)6 B7 C13 B14 D20 C1 A A 2127(1-2 23) B 2 129C2 128(-2 1-2 23)2 A 顺序B.程序计数器C.跳跃D -2127D 指令本身3 A 90nsB 280ns4 A . A .增加B .力口 15 A .地址B.数据6 A.保护现场 B,开中断C.模mC.设备服务D m
25、D.恢复现场(共10分,每题2分)1微操作命令和微操作答:微操作命令是控制完成微操作的命令;微操作是由微操作命令控制实现的最基本操作。2快速缓冲存储器答:快速缓冲存储器是为了提高访存速度,在CPU和主存之间增设的高速存储器,它对用户是透明的。只要将CPU最近期需用的信息从主存调入缓存,这样CPU每次只须访问快速缓存就可达到访问主存的目的,从而提高了访存速度。3基址寻址答:基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的内容。4流水线中的多发技术答:为了提高流水线的性能,设法在一个时钟周期(机器主频的倒数)内产生更多条指令的结果,这就是流水线中的多发技术。5指令字长答:指令字长是指机器指令中二进制代
26、码的总位数。四、(共5分)计算题答:A+B补=1.1011110,A+B=(-17/64)A-B补=1.1000110,A-B=(35/64)五、简答题(共20分)1 (4分)答:同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟,总线上的所有设备按统一的时序,统一的传输周期进行信息传输,通信双方按约定好的时序联络。后者没有公共时钟,没有固定的传输周期,采用应答方式通信,具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单的制约关系;全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信可靠性最高。2 (6分,每写出一种给1分,最多6分)答:外围设备要
27、通过接口与CPU相连的原因主要有:( 1) 一台机器通常配有多台外设,它们各自有其设备号(地址),通过接口可实现对设备的选择。( 2) I/O设备种类繁多,速度不一,与CPU速度相差可能很大,通过接口可实现数据缓冲,达到速度匹配。(3) I/O设备可能串行传送数据,而CPU一般并行传送,通过接口可实现数据串并格式转换。(4) I/O设备的入/出电平可能与CPU的入/出电平不同,通过接口可实现电平转换。(5) CPU启动I/O设备工作,要向外设发各种控制信号,通过接口可传送控制命令。(6) I/O设备需将其工作状况(“忙”、“就绪”、“错误”、“中断请求”等)及时报告CPU,通过接口可监视设备的
28、工作状态,并保存状态信息,供CPU查询。可见归纳起来,接口应具有选址的功能、传送命令的功能、反映设备状态的功能以及传送数据的功能(包括缓冲、数据格式及电平的转换)。4.(5分)答:(1)根据IR和MDR均为16位,且采用单字长指令,得出指令字长16位。根据105种操作,取操作码7位。因允许直接寻址和间接寻址,且有变址寄存器和基址寄存器,因此取2位寻址特征,能反映四种寻址方式。最后得指令格式为:727OPMAD其中OP操作码,可完成105种操作;M寻址特征,可反映四种寻址方式;AD形式地址。这种格式指令可直接寻址27=128,一次间址的寻址范围是216=65536。(2)双字长指令格式如下:72
29、7OPMAD1AD2其中OP、M的含义同上;AD1/AD2为23位形式地址。这种格式指令可直接寻址的范围为223=8M。(3)容量为8MB的存储器,MDR为16位,即对应4Mx16位的存储器。可采用双字长指令,直接访问4M存储空间,此时MAR取22位;也可采用单字长指令,但Rx和Rb取22位,用变址或基址寻址访问4M存储空间。六、(共15分)问答题1. (8分)答:(1)由于(PC)+1-PC需由ALU完成,因此PC的值可作为ALU的一个源操作数,靠控制ALU做+1运算得到(PC)+1,结果送至与ALU输出端相连的R2,然后再送至PC。此题的关键是要考虑总线冲突的问题,故取指周期的微操作命令及
30、节拍安排如下:ToPMAR,1fRTiM(MAR尸MDR,(PC)+T2MDFR»IR,OP(IR)一微操作命令形成部件T3R2一PC(2)立即寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下:ToAd(IR)一Ri;立即数一R1Ti(Ri)+(ACC)-R2;ACC通过总线送ALUT2R2fACC;结果fACC2.(7分)答:DMA接口主要由数据缓冲寄存器、主存地址计数器、字计数器、设备地址寄存器、中断机构和DMA控制逻辑等组成。在数据交换过程中,DMA接口的功能有:(1)向CPU提出总线请求信号;(2)当CPU发出总线响应信号后,接管对总线的控制;(3)向存储器发地址信号(并能自
31、动修改地址指针);(4)向存储器发读/写等控制信号,进行数据传送;(5)修改字计数器,并根据传送字数,判断DMA传送是否结束;(6)发DMA结束信号,向CPU申请程序中断,报告一组数据传送完毕。DMA工作过程流程如图所示。七、设计题(共10分)答:(1)主存地址空间分配。(2分)A15A 11A7Ao1111111111111101111011110 0 0 011110 0 0 0111110 0 0 0 0111110 0 0 0 0最大4K 2K X 8位ROM 2片0 1111111111相邻4K 4K X 4位RAM 2片0 0 111 1 111111110 0 0 0 0 0 0
32、111111111最小16K 8KX8位RAM 2片(2)根据主存地址空间分配最大4K地址空间为系统程序区,选用相邻的4K地址空间为系统程序工作区,最小16K地址空间为用户程序区,选用(3)存储芯片的片选逻辑图(5分)2片2KX8位ROM芯片;(1分)选用2片4KX4位RAM芯片;(1分)2片8KX8位RAM芯片。(1分)计算机组成原理试题(二)一、选择题(共20题,每题1分,共20分)1. 在下列机器数_B_中,零的表示形式是唯一的。A.原码B.补码C.反码D.原码和反码2. CRT的分辨率为1024X1024,颜色深度为8位,则刷新存储器的存储容量是B。A2MBB1MBC8MBD1024B
33、3. 在定点二进制运算器中,减法运算一般通过_D_来实现。A.原码运算的二进制减法器B.补码运算的二进制减法器C.补码运算的十进制加法器D补码运算的二进制加法器4.在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为_B_。A.隐含寻址B.立即寻址C.寄存器寻址D.直接寻址5. 信息只用一条传输线,且采用脉冲传输的方式称为_A。A.串行传输B.并行传输C.并串行传输D.分时传输6. 和外存储器相比,内存储器的特点是_C_。A.容量大、速度快、成本低B.容量大、速度慢、成本高C.容量小、速度快、成本高D容量小、速度快、成本低7.CPU响应中断的时间是_C_。A.中断源提出请求B.取指周期结束C
34、.执行周期结束。8. EPROM是指_C_。A.读写存储器B.只读存储器C.可编程的只读存储器D.光擦除可编程的只读存储器9. 下列数中最小的数是_B。A(1101001)2B(52)8C(133)8D(30)1610. 假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校验的字符码是_D_。A11001011B11010110C11000001D1100100111. 单地址指令中为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个数常需采用_C_。A.堆栈寻址方式B.立即寻址方式C.隐含寻址方式D.间接寻址方式12.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为_C_寻址。A.直接B.间
35、接C.寄存器直接D.寄存器间接13. 中央处理器(CPU)包含_C。A.运算器B.控制器C.运算器、控制器和cacheD.运算器、控制器和主存储器14. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是_B。A.主存地址寄存器B.程序计数器C.指令寄存器D.状态条件寄存器15. 在集中式总线仲裁中,_C方式响应时间最快。A.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求D.以上三种相同16. PCI总线的基本传输机制是_D。A.串行传输B.并行传输C.DMA式传输D.猝发式传输17. 中断向量地址是_B_。A子程序入口地址B中断服务子程序入口地址C中断服务子程序出口地址D中断返回地址18. CD-ROM是_C_型
36、光盘。A.一次B.重写C.只读19. 某计算机字长是16位,它的存储容量是1MB,按字编址,它的寻址范围是_A_。A512KB1MC512KB20. 一个16Kx32位的存储器,其地址线和数据线的总和是B。A48B46C36D.40二、填空题(共7题,每空1分,共20分)1. 计算机系统是由和软件两大部分组成,软件又分为和。2. 系统总线按传输信息的不同分为地址总线、三大类。3. 四位二进制补码所能表示的十进制整数范围是至。4.半导体SRAM靠存储信息,半导体DRAM靠存储信息。5.动态RAM的刷新方式通常有、三种。6.完整的指令周期包括取指、四个子周期,影响指令流水线性能的三种相关分别是相关
37、、相关和控制相关。7.Cache和主存地址的映射方式有、三种。三、简答题(共2题,每题5分,共10分)1 什么叫指令?什么叫指令系统?2 .一次程序中断大致可分为哪几个阶段?四、应用题(共5题,每题10分,共50分)1 .设某机主频为8MHz,每个机器周期平均含2个时钟周期,每条指令平均有2.5个机器周期,试问该机的平均指令执行速度为多少MIPS?若机器主频不变,但每个机器周期平均含4个时钟周期,每条指令平均有5个机器周期,则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS?由此可得出什么结论?2 .设某机有四个中断源A、B、C、D,其硬件排队优先次序为A,B,C,D,现要求将中断处理次序改为D,A,C
38、,B。(1)写出每个中断源对应的屏蔽字。(2)按下图时间轴给出的四个中断源的请求时刻,画出CPU执行程序的轨迹。设每个中断源的中断服务程序时间均为20s。占序ciwr5ii-nmitvihfinir丽.。二3 .设机器数字长为8位(含一位符号位),若A=+15,B=+24,求A+B补和A-B补并还原成真值。4 .某机字长16位,存储字长等于指令字长,若存储器直接寻址空间为128字,变址时的位移量为-64+63,16个通用寄存器可作为变址寄存器。设计一套指令格式,满足下列寻址类型的要求。(1)直接寻址的二地址指令3条;(2)变址寻址的一地址指令6条;(3)寄存器寻址的二地址指令9条;(4)直接寻
39、址的一地址指令13条。5 .设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用-MREQ(低电平有效)作访存控制信号,R/-W作读写命令信号(高电平为读,低电评为写)。现有8片8KX8位的RAM芯片与CPU相连,试回答:(1)用74138译码器画出CPU与存储芯片的连接图;(2)写出每片RAM的地址范围;(3)根据图(1),若出现地址线A13与CPU断线,并搭接到高电平上,将出现什么后果?计算机组成原理试题(二)答案一、选择题1. B2.B3.D4.B5.A6.C7.C8.C9.B10.D11.C12.C13.C14.B15.C16.D17.B18.C19.A20.B二、填空题1 .硬件系统软件应用软
40、件2数据地址控制3+15-164.触发器电容5集中分散异步6间址执行中断结构数据控制7直接映射全相连组相连三、简答题1指令是计算机执行某种操作的命令,也就是常说的机器指令。一台机器中所有机器指令的集合,称这台计算机的指令系统。2答:一次程序中断大致可分为五个阶段。中断请求(1分)中断判优(1分)中断响应(1分)中断服务(1分)中断返回(1分)四、应用题1解:先通过主频求出时钟周期,再求出机器周期和平均指令周期,最后通过平均指令周期的倒数求出平均指令执行速度。计算如下:时钟周期=1/8MHz=0.125X10-6=125ns机器周期=125nsX2=250ns平均指令周期=250nsx2.5=6
41、25ns平均指令执行速度=1/625ns=1.6MIPS当参数改变后:机器周期=125nsX4=500ns=0.5/平均指令周期=0.5sX5=2.5s平均指令执行速度=1/2.5s=0.4MIPS结论:两个主频相同的机器,执行速度不一定一样。2(1)在中断处理次序改为D>A>C>B后,每个中断源新的屏蔽字如表所示。(5分)中新源屏蔽字ABCDA1110B0100C0110L111(2)根据新的处理次序,CPU执行程序的轨迹如图所示(5分)D程序C程序B程序人程序1加 80 WA补=0,0001111 , B1,11101113解:A=+15=+0001111,B=+24=+
42、0011000补=0,0011000,-B补=1,1101000则A-B补=A补+-B补=0,0001111+1,1101000.A-B补=1,1110111故A-B=-0001001=-941)地址指令格式为(2分)OP2A17A2T00-102) (2分)0P5R14第T11000-111013) (3分OPSR14A241111000-11111004) (3分0P91111110151:1 8KX88KX88KxsSRAM SRAAF- SRAM d*o-4 H 卅 fu8KX8SRAM-CS-CSl-CS2-很贽口僦吓AL3AL4A152)081918192
43、163831638424575245763276732768409594096049151491525734357344655353)如果地址线A13与CPU断线,并搭接到高电平上,将会出现A13恒为“1”的情况。此时存储器只能寻址A13=1的地址空间,A13=0的另一半地址空间将永远访问不到。若对A13=0的地址空间进行访问,只能错误地访问到A13=1的对应空间中去。计算机组成原理试题(三)1 选择题(每题1分,共20分)1. 我国在年研制成功了第一台电子数字计算机,第一台晶体管数字计算机于年完成。A19461958B19501968C19581961D195919652. Pentium微
44、型计算机中乘除法部件位于中。ACPUB接口C控制器D专用芯片3. 没有外存储器的计算机初始引导程序可以放在。A.RAMB.ROMC.RA丽ROMD.CPU4. 下列数中最小的数是。A(101001)2B(52)8C(2B)16D(44)105. 在机器数中,零的表示形式是唯一的。A原码B补码C移码D反码6. 在定点二进制运算器中,减法运算一般通过来实现。A.原码运算的二进制减法器B.补码运算的二进制减法器C.补码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器7. 下列有关运算器的描述中是正确的。A只作算术运算,不作逻辑运算B只作加法C.能暂时存放运算结果D.以上答案都不对8. 某DRA时片,其存
45、储容量为512Kx8位,该芯片的地址线和数据线数目为。A8,512B512,8C18,8D。19,89. 相联存储器是按进行寻址的存储器。A地址指定方式B堆栈存取方式C.内容指定方式D。地址指定与堆栈存取方式结合10. 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是。A实现存储程序和程序控制B缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性C.可以直接访问外存D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度11. 堆栈寻址方式中,设A为累加寄存器,SP为堆栈指示器,Msp为SP指示器的栈顶单元,如果操作的动作是:(A)-Msp,(SP)1-SP,那么出栈操作的动作为:A.(Msp)-A,(SP)+1-SPB.(S
46、P)+1-SP,(Msp)-AC.(SP)1-SP,(Msp)-AD.(Msp)A,(SP)1fSP12. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是。A主存地址寄存器B程序计数器C指令寄存器D状态条件寄存器13. 描述多媒体CPU®本概念中正确表述的句子是。A.多媒体CP或带有MM抵术的处理器B.多媒体CP虚非流水线结构C.MMX旨令集是一种单指令流单数据流的串行处理指令D.多媒体CPUF一定是CISC机器14. 描述Futurebus+总线中基本概念正确的表述是。A. Futurebus+总线是一个高性能的同步总线标准B. 基本上是一个同步数据定时协议C. 它是一个与结构、处理器技术有
47、关的开发标准D. 数据线的规模不能动态可变15. 在的微型计算机系统中,外设可以和主存储器单元统一编址,因此可以不用I/O指令。A单总线B双总线C三总线D多总线16. 用于笔记本电脑的大容量存储器是。A软磁盘B硬磁盘C固态盘D磁带17. 具有自同步能力的记录方式。ANRZ0BNRZ1CPMDMFM18. 不是发生中断请求的条件。A一条指令执行结束B一次I/O操作结束C.机器内部发生故障D.一次DMAB作结束19. 采用DMA方式传送数据时,每传送一个数据就要用一个。A指令周期B数据周期C存储周期D总线周期20. 并行I/O标准接口SCSI中,一块主适配器可以连接台具有SCSI接口的设备。A.6
48、B,715C.8D.102 填空题(每空1分,共20分)1. 在计算机术语中,将A.和B.和在一起称为CPU而将CPUDC.合在一起称为主机。2. 计算机软件一般分为两大类:一类叫A.,另一类叫B.。操作系统属于C.类。3. 主存储器容量通常以MB表示,其中M=A.,B=B.;硬盘容量通常以GB表示,其中G=C.。4. CPU能直接访问A.和B.,但不能直接访问磁盘和光盘。5. 指令字长度有A.、B.、C.三种形式。6. 计算机系统中,根据应用条件和硬件资源不同,数据传输方式可采用A.传送、B.传送、C.传送。7. 通道是一个特殊功能的A.,它有自己的B.专门负责数据输入输出的传输控制。8.
49、并行I/O接口A.和串行I/O接口B.是目前两个最具有权威性的标准接口技术。3 简答题(每题5分,共20分)1.一个较完善的指令系统应包括哪几类?2 .什么是闪速存储器?它有哪些特点?3 .比较水平微指令与垂直微指令的优缺点。4 .CPUP向应中断应具备哪些条件?四.应用题(每题5分,共20分)1 .已知:X=0.1011,Y=0.0101,求X/2补,X/4补,X补,Y/2补,Y/4补,Y补。2 .设机器字长为16位,定点表示时,尾数15位,阶符1位。(1)定点原码整数表示时,最大正数为多少?最小负数为多少?(2)定点原码小数表示时,最大正数为多少?最小负数为多少?3 .冈补+y补=仅+y补
50、求证:-y补=臼补4 .有一个16Kx16的存储器,由1KX4位的DRA就片构成问:(1)总共需要多少DRAM&片?(2)画出存储体的组成框图。5 .中断接口中有哪些标志触发器?功能是什么?6 .CPU结构如图所示,其中一个累加寄存器AC,一个状态条件寄存器和其它四个寄存器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。(1)标明图中四个寄存器的名称。(2)简述指令从主存取到控制器的数据通路。(3)简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。图C8.17 .何iDDM心式?DMAS制器可采用哪几种方式与CPUH寸使用内存?8 .CD-ROM6盘的外缘有5mm勺范围因记录数
51、据困难,一般不使用,故标准的播放时间为60分钟。请计算模式1情况下光盘存储容量是多少?计算机组成原理试题(三)答案一选择题1 .D2.A3.B4.A5.B,C6.D7.D8.D9.C10.B11.B12.B13.A14.C15.A16.C,D17.C18.A19.C20.B2 填空题1. A.运算器B.控制器C.存储器2. A.系统程序B.应用程序C.系统程序3. A.220B.8位(1个字节)C.2304. A.cacheB.主存5. A.单字长B.半字长C.双字长6. A.并行B.串行C.复用7. A.处理器B.指令和程序8. A.SCSIB.IEEE13943 简答题1. 包括:数据传送
52、指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。2. 闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看,它属于ROM型存储器,但是它又可随机改写信息;从功能上看,它又相当于RAM,所以传统ROM与RAM勺定义和划分已失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。闪速存储器的特点:(1)固有的非易失性(2)廉价的高密度(3)可直接执行(4)固态性能3. (1)水平型微指令并行操作能力强、效率高、灵活性强,垂直型微指令则较差。(2)水平型微指令执行一条指令的时间短,垂直型微指令执行时间长。( 3) 由水平型微指令解释指令的微程序,具有微指令字比
53、较长,但微程序短的特点,而垂直型微指令正好相反。(4)水平型微指令用户难以掌握,而垂直型微指令与指令比较相似,相对来说比较容易掌握4. 解:(1)在CPU内部设置的中断屏蔽触发器必须是开放的。(2) 外设有中断请求时,中断请求触发器必须处于“1”状态,保持中断请求信号。(3) 外设(接口)中断允许触发器必须为“1”,这样才能把外设中断请求送至CPU(4) 当上述三个条件具备时,CP%现行指令结束的最后一个状态周期响应中断。四.应用题1 .解:X补=0.1011X/2补=0.01011X/4补=0.001011X补=1.0101Y补=1.1011Y/2补=1.11011Y/4补=1.111011Y补=0.01012 .解:(1)定点原码整数表示时最大正数:(215-1
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